基于回路电流故障主导波头到达时差的输电线路故障测距

不依赖对侧数据且可靠、有效地辨识波头对促进行波自动测距实现具有重要意义。通过理论分析,获得了故障电流行波在回路内的传播特征。故障初始行波除了沿故障线路传至变电站观测母线外,惯常的环式接线拓扑为其提供了另一条由健全线路构成的返回至该观测母线的通路,使得故障线路和健全线路上的电流行波测点将各自检测到一次故障主导行波,并能通过群体比幅比相来与干扰波相区分。在此基础上,提出了利用同一变电站内故障线路和健全线路上观测到的故障主导波头的到达时差来定位故障的新方法。与传统双端行波测距相比,该方法具有无需依赖对端通信和双侧时钟同步的优势;与传统单端行波测距相比,避免了故障点反射波识别这一难点环节。理论分析和现场实测数据均表明该方法正确、有效。     

基于故障开断暂态行波信息的输电线路故障测距研究

利用测量点感受到的输电线路故障开断初始行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延实现单端故障测距,称为Ｆ型测距原理。理论分析及ＥＭＴＰ仿真表明,这种测距原理不受来自故障线路对端不连续点反射波的影响。     

±800kV直流输电线路雷击点与闪络点不一致时的行波测距

分析了特高压直流输电线路雷击点与闪络点不一致时电压行波的传播特点.在雷击侧,由雷电流注入所引起的电压行波先剑达保护安装处,而由故障引起的电压行波后到达,所检测到的电压行波起始阶段呈现出雷击未故障特征;在闪络侧,由故障引起的电压行波先到达,而由雷电流注入所引起的电压行波后到达,所检测到的电压行波起始阶段呈现故障的特征.因此,利用线路两端检测到的电压行波线模首波头幅值进行比较来识别雷击侧和闪络侧,再应用双端行波测距方法对雷击点进行定位,继而根据雷击侧电压行波首波头和故障点反射波头的时间差进一步确定闪络点的位置.仿真结果表明该方法有效.     

基于初始反极性行波检测的单端故障测距算法

从正、反极性初始故障行波综合利用的角度,提出了检测初始反极性行波实现单端故障测距的新算法.初始反极性行波检测过程中所受干扰相对较少,检测可靠性较高,并且其出现时刻与故障点位置具有特定的分段线性关系.通过“三一类”母线(测量端本端为三类母线,对端为一类母线)初始反极性行波的特征分析并辨识其出现时刻,结合初始故障行波,可有效确定该母线类型下故障点所属线路区段和第2个波头性质,并可初步测量出故障点的位置,依此构造稳定可靠的单端行波测距算法,并确定故障点的精确位置.该算法利用初始正、反极性行波波头,检测可靠性相对较高.仿真验证表明,该算法可有效确定故障点的位置,并将显著提高单端行波故障测距的适应能力及准确性.     

基于神经网络的单端行波故障测距方法

单端行波故障测距的关键是正确辨识量测到的第2个行波波头的性质。当母线上最短健全线路的长度大于故障线路全长的四分之一且次短健全线路长度大于故障线路全长的二分之一时,保护安装处检测到的前3个波头一定含有至少2个来自故障线路的行波。当健全线路不满足上述条件时,用方向行波识别行波是否来自故障线路。利用人工神经网络(artificial neutral network,ANN)的非线性函数逼近拟合能力,选取保护安装处检测到的后2个波头与首波头的时间差及其波头极性作为样本属性,训练、测试ANN建立其故障测距的ANN并模型来实现初步的故障测距,然后应用故障距离与波速、传输时间的关系正确辨识第2个行波波头性质,继而求得精确的故障距离。仿真结果表明该方法可行、有效。     

配电网混合线路双端行波故障测距方法的研究

在配电网混合线路故障测距中,由于各种折反射波的影响从线路一端检测到的故障行波中很难识别出故障初始行波,因此不能利用单端行波测距法测量故障距离.双端行波测距法虽然不需考虑后续折、反射波,测量结果可靠,但在混合线路中由于行波波速不恒定导致传统的双端测距法也不再适用.针对这些问题,在双端测距法的基础上提出了基于时间变量的故障...     

输电线路故障开断暂态行波的传播特性研究

利用断路器开断输电线路故障时所产生的暂态行波来实现故障测距,且不受来自故障线路对端不连续点反射波的影响。分析了输电线路故障开断暂态行波的产生机制和传播特性,为进一步利用暂态行波实现单端故障测距奠定了理论基础。     

基于沿线行波突变的双回线路单端测距

单端行波测距的关键是故障点反射波(对端母线反射波)的辨识,而传统的行波测距仅利用了故障行波到达量测端的一维时刻信息,对于富含干扰的实测故障行波数据,故障行波不易检测辨识。基于此,将双回线路的反向量电流行波波到时刻的一维的信息映射到沿线长维度上正向行波与反向行波形成的突变,根据行波突变点与故障位置的关系以及所满足的时间约束和长度约束,辨识出反映故障位置和反映对偶位置的突变点,进而得到故障距离。大量的实测数据表明:该测距算法受量测端健全线路末端反射波影响的范围小于传统单端行波测距,且由故障信号本身构造"检测函数"可以适应不同的故障条件,更易辨识出故障行波,实现双回线路单端自动化行波测距。     

同杆并架双回线路行波传播特性的研究

该文用EMTP仿真研究了同杆并架双回线路上故障产生的行波特点及其传播规律：同杆并架双回线路的行波由6个模量构成，各种模量的色散情况相差较大：故障产生行波的色散较单回线路复杂；行波色散是造成故障测距误差大的重要原因：利用行波故障定位时要考虑采用多相行波数据。该文的研究结果对充分利用行波特点来进行行波保护和故障测距有非常重要的参考和实用价值。     

配电混合线路双端行波测距方法的研究

故障行波在配电网混合线路中运动过程复杂,从线路一端测量的行波中很难识别出故障点反射波,因此无外加信号源的单端行波测距法不适合配电混合线路故障定位.双端行波测距法由于只需检测故障初始行波到达线路两端的准确时间,不需考虑后续折、反射波,测距结果可靠.但在混合线路中由于行波波速不恒定导致传统的双端测距法不再适用.针对这一问题...     

单相接地故障下第2个反向行波识别的新方法

在三相线路上发生单相接地故障时,线模行波极性受保护线路两侧的母线结构和测量点行波大小的影响,基于单端线模行波极性正确识别第2个反向行波是故障点反射波还是对端母线反射波非常困难。针对此问题,提出了不受线路两侧母线结构影响的第2个反向行波识别新原理,若第2个到达测量点的反向行波中零模与线模行波极性相同,则为故障点反射波;若零模与线模行波极性相反,则为从故障点透射过来的对端母线反射波,大量EMTP仿真证明了此原理清晰、可靠,方法有效、正确。     

T型输电线路组合行波测距方法

为了提高传统的双端行波测距精度,在分析故障行波传播过程的基础上,提出一种T型输电线路组合行波测距方法。首先利用双端原理区分故障发生区段,进而判断第二次到达各母线侧行波为故障点反射波还是分支点反射波,最后由单端原理进行故障测距。本方法优势在于消除了给定线路长度误差以及线路两端时间同步误差对传统的双端测距精度的影响。通过PSCAD仿真分析,与传统的双端测距方法相比,所提T型输电线路组合行波测距方法的测距精度明显提高。     

基于三端行波测量数据的输电线路故障测距新方法

行波波速的不确定性往往给行波故障测距带来较大误差.目前消除波速影响的单、双端行波故障测距方法中,常存在折反射后的行波衰减至不可测量的问题,此情况下该方法将失效或存在很大误差.在行波故障测距原理基础上,提出了一种新型的不受波速影响的输电线路三端故障测距方法,检测故障行波渡头到达故障线路本端、对端以及相邻线路对端共3个母线测量点的时刻,由这3个时间参数得到的故障距离表达式中消除了波速的影响和线路弧垂造成的误差.仿真结果表明,该方法定位精度高且简单、可靠.     

输电线路双端行波故障定位新算法

双端行波故障定位原理简单,但受行波波速的不确定、输电线路长度差异以及行波波头到达时间记录不准确等因素的影响,容易出现较大的定位误差.在常规双端行波故障定位原理的基础上,提出了一种新型输电线路双端行波故障定位算法,通过记录故障初始行波到达线路两端的时刻、参考端记录的故障点反射行波和对端母线反射行波到达时刻,解方程组得到不受波速和线路弧垂影响的故障定位结果.实际应用结果表明,该算法具有较高的定位精度.     

输电线路单端行波故障测距新算法

输电线路发生故障后,行波从故障点出发向不同方向行进,基于单端行波测距原理,故障点反射波以及其他折射反射行波到达检测母线的各个行波波头极性组合,反映了线路的不同故障区段,可以直接判断出故障点所属区段。文中对随机故障发生的4个区段,利用各类行波到达检测母线的时间,分别推导了不受行波速度影响的故障测距算法。现场应用验证了该算法的有效性。     

基于多测度的闪络故障行波与干扰杂波辨识

灵敏启动并经高速采录的宽频暂态数据富含干扰杂波,从海量暂态数据中自动筛选闪络故障行波是个急需解决的命题。采用小波能量熵、小波能量均值和小波能量方差3个测度对闪络故障行波和干扰杂波数据进行表征,形成行波数据的特征矩阵,并采用主成分分析对其特征矩阵进行降维处理,降维后的特征矩阵最大限度地保留了原有特征矩阵的主要信息。将降维后的特征矩阵作为样本,分别采用马氏距离和混合高斯模型聚类算法进行闪络故障行波和干扰杂波的辨识,实现对闪络故障行波的计算机筛选。大量现场实测数据的测试表明,采用马氏距离和混合高斯模型聚类算法均能够实现闪络故障行波的可靠筛选,并且混合高斯模型的辨识效果更好,正确率达97%以上。     

雷击对行波故障测距的影响及识别

雷击是影响行波测距装置精度的主要因素之一,雷击故障的识别是解决输电线路雷击干扰的基础。通过对雷击故障和短路故障电流行波的暂态特性分析可知,雷击故障电流具有以下特点:雷击故障电流具有更大的陡度;非故障相的电流行波也具有更大的暂态能量。据此,提出利用小波变换提取故障电流陡度和利用相电流行波暂态能量进行雷击故障识别的新方法,以及相应的识别判据。EMTDC仿真及实例验证证明了文中所述雷击识别方法的正确性。     

基于方向行波的小电流接地系统故障选线

从行波传输的角度出发，对小电流接地系统发生故障时的暂态过程进行分析，并通过分析得出以下结论：故障线路的反向电压行波和正向电压行波同时到达，而非故障线路的反向电压行波滞后正向电压行波一定时间后到达；并且故障线路和非故障线路正向电压行波的初始极性相反。利用这两个特征，提出基于正、反向行波能量之比和正向电压行波初始极性的故障选线新判据。通过暂态仿真软件ATP进行仿真，结果证实了上述原理的有效性，且不受故障初相角和过渡电阻的影响。     

基于行波瞬时振幅的高压直流输电线路故障测距方法研究

在研究高压直流输电线路行波到达时刻与行波特定瞬时振幅关系的基础上,分析瞬时振幅影响行波测距的机理,提出一种基于瞬时振幅的三端行波故障测距方法。利用希尔伯特黄变换形成故障暂态信号的瞬时振幅一阶微分图,根据瞬时振幅一阶微分图确定行波到达时刻与该时刻特定的瞬时振幅,形成高压直流输电线路故障测距算法。Simulink仿真实验结果表明,该方法与小波变换或行波瞬时频率的定位方法相比,具有更高的定位精度,几乎不受故障距离、故障类型、故障电阻的影响。     

输电线路功率型行波纵联保护新方法

为提高纵联保护的灵敏性与可靠性,提出一种行波功率型的纵联保护新算法。该算法利用彼得逊等值模型,分析线路区内、区外故障时的初始行波分布特征,给出了初始行波无功功率定义。基于S变换提取单频率的初始电压、电流行波,计算出初始行波无功功率,根据线路两端的初始行波无功功率幅值之比构成保护判据。当被保护线路区外故障时,线路近故障点端几乎测量不到初始行波无功功率,而远故障点端测量到的初始行波无功功率数值较大;被保护线路内部故障时,线路两端均存在较大的初始行波无功功率。根据线路两端测量的初始行波无功功率相对大小关系,能够明显地区分出线路内外部故障。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护性能可靠性高、动作速度快、动作门槛值整定简单、计算量小;在小故障初始角下仍能准确识别区内外故障,且不受故障类型、故障位置、过渡电阻和母线结构等因素影响。